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涂料配方設計一般來說，先根據(jù)涂料的使用要求，即涂料在工作環(huán)境下應具備的性能來選定基料樹脂和顏料，再根據(jù)施工要求和選定的基料來確定溶劑，最后再考慮添加助劑，形成一個初步配方。涂料成分的性質(zhì)是多元的，各成分之間匹配組合，存在物理化學作用、協(xié)同增效等效應，各組分的絕對數(shù)量和它們的相對比例對涂料的性能有很大影響，因此設計配方時要選擇好每一組分并充分考慮各組分之間的交互作用。
1.1 成膜物種類的選擇并確定其用量
成膜物的選擇應根據(jù)涂料的應用性能結(jié)合各種樹脂的物理化學性質(zhì)來確定。以成膜物化學結(jié)構(gòu)和成膜機理為依據(jù)，預測涂料性能并確定成膜條件與方式。李桂林介紹了一種確定成膜物組成的方法-涂料性能預測法，它是一種通過計算與成膜物相關(guān)的涂膜某種性能參數(shù)從而實現(xiàn)對成膜物進行選擇的方法。如通過對成膜物形成涂膜的有效交聯(lián)密度(P)和滲透指數(shù)(PI)等參數(shù)計算，預測涂膜防腐蝕性介質(zhì)滲透能力，確定成膜物品種、配比和固化體系，減少試驗次數(shù)，提升配方設計水準。
1.2 顏填料種類的選擇并確定其用量
涂料配方的變化基本上也就是基料與顏填料之間比例的變化。所謂顏/基比(P/B)是指顏料的質(zhì)量和基料固體分質(zhì)量的比值。不同用途的涂料采用不同的顏料基料比。
在配方的最初設計階段采用顏/基比是非常實用的。一般來說面漆的P/B約為0.25~0.9：1，而底漆的P/B約為(2~4)：1之間。建筑用乳膠涂料，通常外用型P/B為(2~4)：1；而內(nèi)用乳膠涂料在(3~7)：1范圍內(nèi)。如為有光乳膠涂料，P/B往往要小于1.0。通過P/B可以大概推知涂料的某些性能。
顏基比雖然在設計涂料配方時比較簡單方便，但在應用上尤其是在對組成不同的涂料進行性能試驗結(jié)果比較時很難說明問題。由于涂料許多物理性能與顏料體積濃度(PVC)的變化有一比較明確的對應關(guān)系，因此可以通過計算顏料及臨界顏料體積濃度(PVC&CPVC)來幫助設計涂料配方。此方法更準確簡便，所設計出來的配方與涂料的期望性能很接近，因而會大大減少實驗量。顏料體積濃度(PVC)是指涂料中顏填料的體積與配方中所有固體組分(包括樹脂、乳液的固體組分和顏料、填料等)的總體積之比(計算過程只要先將各組分換算成固含量再換算成體積即可)。
PVC(%)=顏填料總體積÷(顏填料總體積+漆基固體總體積)=(ΣMi/ ρi) ÷(ΣMi/ ρi+ΣMj/ ρj)
式中，Mi：顏填料質(zhì)量；Mj：漆基(樹脂)質(zhì)量； ρi：顏填料密度；ρj：漆基(樹脂)密度。i=1~n，表示不同顏填料的品種；j=1~m_表示不同漆基的品種。
PVC的取值可以從0(即完全是基料)到1到100(即完全是顏料)變化，在此范圍內(nèi)有個臨界點即堆積狀顏料層的空隙剛好完全被基料充滿，這個臨界點就稱作臨界顏料體積濃度CPVC。
顏料體積濃度的主要特征是在低于CPVC時，顏料粒子很少接觸，而高于CPVC時基料被空氣取代，在CPVC濃度兩側(cè)涂料性質(zhì)例如：附著力、機械性能、遮蓋力、光澤等發(fā)生突變。因此在設計涂料配方中可以作為一個重要的參照點。
在具體反復多次的計算過程中可借用計算機在EXCEL數(shù)據(jù)庫中進行。通過調(diào)整樹脂及顏填料的加入量可以得到合適的PVC/CPVC的值。
以上1.1和1.2已確定了涂料配方的基本組分，為了滿足性能上的要求還須使用一些溶劑和助劑，用于溶解樹脂，調(diào)節(jié)涂料的粘度，總固體份，揮發(fā)速度等，使得涂料骨架合理，符合施工條件以及使用要求。
設計一個涂料的初步配方不難，但是對此配方進行調(diào)整以使得到所有要求的良好性能就不是一件容易的事情，必須經(jīng)過反復實踐，反復認識的過程。在調(diào)整涂料配方時候我們可以采用一定的數(shù)學統(tǒng)計方法，以便在較少的實驗次數(shù)獲得較好的配方。
